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SUELOS VIALES Y ESTABILIZACIONESCAPACITACION EN EL MANEJO DE LABORATORIO VIALSUB-PROGRAMA DE DESARROLLO DE INFRAESTRUCTURA PUBLICA DE APOYO A LA ACTIVIDAD PRODUCTIVA
MENDOZA PRODUCTIVA
Publicaciones
TemarioOrigen de los suelos. Clasificacin HRB (granulometras y lmites). Determinacin de densidad de compactacin. Ensayo Proctor. Ensayo de Valor Soporte Relativo. Determinacin de Mdulo Resiliente. Tcnicas de estabilizacin de suelos. Estudios y ensayos caractersticos. Estabilizaciones fsicas, qumicas, fsico-qumicas (mecnica, granulomtrica, suelo-cemento, suelocal, suelo-arena-emulsin, etc.).
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ORIGEN DE LOS SUELOS
LOS PAVIMENTOS Capas superpuestas horizontales Cargas por ruedas 0,6 a 1 MPa grandes vehculos
P0
P1
DATOS PARA EL DISEO DE PAVIMENTOS
El trnsito La subrasante El clima Los materiales (capa de rodamiento y bases) Drenaje
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ORIGEN DE LOS SUELOS Corteza de meteorizacin o suelos residuales (capa externa de la litsfera) La corteza vara en f (clima, relieve, intensidad de los procesos de meteorizacin) Las acciones biolgicas originan el suelo edfico (Edafologa)
Naturaleza de los suelos Dt (mximo en el desierto) qumica DHR (mximo ecuador)
Medio ambiente
Tipo de roca
Una misma roca puede meteorizar en distintos productos
ORIGEN DE LOS SUELOS
El medio transportador
Distancia de acarreo
El medio biolgico har depender el material orgnico que lo constituye vegetales en tierra, residuos organocalcreos marinos
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ORIGEN DE LAS ROCAS Rocas gneas: formadas por la solidificacin de magma o de lava (magma desgasificado). Rocas metamrficas: formadas por alteracin en estado slido de rocas ya consolidadas de la corteza de la tierra, cuando quedan sometidas a un ambiente energtico muy diferente del de su formacin. Rocas sedimentarias: rocas formadas por la consolidacin de sedimentos, materiales procedentes de la erosin de rocas anteriores, o de precipitacin a partir de una disolucin.
ORIGEN DE LAS ROCAS Roca gnea (diorita)
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ORIGEN DE LAS ROCAS Roca sedimentaria
ORIGEN DE LAS ROCAS Roca metamrfica (mrmol)
ORIGEN DE LOS SUELOS
Eluviales: Meteorizacin sin traslados Coluviales: Materiales detrticos / movimiento masas Aluviales: Transportados por medio acutico Elico: Por accin del viento Glaciares: Destruccin por movimiento de rocas Lacustres: En lagunas Palustres: En pantanos
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ELUVIALES
COLUVIALES
ALUVIALES
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EOLICOS
EOLICOS
GLACIARES
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GLACIARES
Morrena inferior
Morrena lateral
GLACIARES
GLACIARES
Derrubios (congelamiento y deshielo)
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LACUSTRES
PALUSTRES
PALUSTRES
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CLASIFICACION SEGN PARAMETROS FISICOS
Tipos de suelos naturales
ARENAS Y GRAVAS LIMOS ARCILLAS MATERIA ORGANICA
Los suelos naturalesARENAS VS. GRAVAS
Los suelos naturalesARENAS VS. LIMOS
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Los suelos naturalesLIMOS VS. ARCILLAS
La subrasantePor definicin la subrasante se constituye en la fundacin del paquete estructural. Requiere un estudio basado en las propiedades ingenieriles de los suelos.
La subrasanteCaracterizacin Clasificacin Plasticidad Resistencia al corte Susceptibilidad al hielo Drenaje Mdulo resiliente Coeficiente de Poisson Valor soporte Mdulo de reaccin de la subrasante
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El perfl edafolgicoRAS ANT E
El perfl edafolgico
Calicata
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Calicata
Calicata
Sondeo
CORTE ENTRE MANTOS
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La humedad de un sueloAn lisis
Determinacin de la humedad24 horas en estufa a 110 C +- 5 C
Clculo de la humedadWdonde: Mh = peso recipiente ms la muestra de suelo hmedo Ms = peso recipiente ms la muestra de suelo seca Mr = peso recipiente
Mh Ms 100 Ms Mr
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Observaciones respecto a la humedad- Usar el horno a 60 C, pa ra no fa lsea r la humeda d en suelos que contienen ca ntida des significa tiva s de materia org nica, yeso o ciertos tipos de arcillas. - Una muestra de a rena puede seca rse en slo a lguna s hora s, cierta s a rcilla s podr n ta rda r m s de 24 hora s. (ha sta pesa da s consecutiva s consta ntes transcurridas 4 horas entre ellas) - Pa ra evita r prdida s de humeda d y absorcin de humedad atmosfrica emplear recipientes con tapa. -La s muestra s ensa ya da s pa ra determina r la humeda d, deber n ser desca rta da s y no se utiliza r n en ningn otro ensayo. -Uso de sartn.
Pesafiltros y bandejas
Uso de sartn
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CLASIFICACION HRB PARA SUELOS VIALES
La clasificacin del sueloClasificacin Bureau of Publics Roads de los EEUU Y de la Highway Research Board es adoptada por la AASHTO American Association of State Highway Tranportation Officials
Equipo para clasificar
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CLASIFICACION DE LOS SUELOS DE USO VIAL
HUMEDADSOLIDO SEMI-SOLIDO I LP PLASTICO I SEMI-LIQUIDO LIQUIDO LL
Segn VN-E2-65ACONDICIONAMIENTO PARA EFECTUAR LOS LIMITES
Muestra seca a 60 C, aproximadamente 500 gr Empleo de PTN40, si es grueso previo PTN10 Uso de mortero (accin disgregadora)
Segn VN-E2-65LIMITE LIQUIDO Porciones de 10 mm de espesor fluyen y se unen 12 mm
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Segn VN-E2-65LIMITE LIQUIDO Humedecer aproximadamente 70 gr Volumen en capsula de 63 cm3 Surco de 63 mm de longitud Manivela a 2 golpes/seg No se deben presentar desprendimientos, prueba con esp tula no debe correr f cilmente Entre 20 y 30 golpes Tomar muestra de 10 gr Balanza de 0,01 gr
Segn VN-E2-65LIMITE LIQUIDO
Segn VN-E2-65LIMITE LIQUIDO -La altura de cada de la cuchara debe ser verificada antes de comenzar un ensayo, utilizando el mango de calibre de 10 mm. adosado al acanalador. - El tiempo de secado hasta peso constante vara segn el tipo de suelo. En suelos de alta plasticidad se requerir de por lo menos 24 horas, en cambio en suelos de baja plasticidad, este plazo puede ser mucho menor. - En suelos arcillosos el acanalador ser pasado una vez, en cambio para limos se requerirn 2 a 3 pasadas, limpiando cada vez el acanalador.
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Segn VN-E2-65
Segn VN-E2-65
Segn VN-E2-65
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Segn VN-E3-65LIMITE PLASTICO
Segn VN-E3-65LIMITE PLASTICO Cilindro resquebraja a 3 mm de dimetro Usar alambre calibrado Balanza de 0,01 gr Placa de vdrio (uso de placa absorvente) Seccin llena Entre 15 y 20 gr
NO
Indice de PlasticidadIP = LL - LPSi el suelo es plstico primero realizar el lmite plstico y luego se agrega ms agua y se hace el lmite lquido. Si el suelo tiene poca plasticidad primero se realiza el ensayo de lmite lquido y luego el lmite plstico Si el suelo no tiene plasticidad pero si tiene lmite lquido se determina el lmite lquido y el ndice de plasticidad es igual a cero: IP = 0 Si el suelo no tiene plasticidad y tampoco puede determinarse el lmite lquido el ndice de plasticidad es cero. IP = 0
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Segn VN-E4-84CLASIFICACION DE LOS SUELOS DE USO VIAL
CLASIFICACION DE LOS SUELOS DE USO VIAL
IG = F - 35 [0,2+0,005(LL-40)]+0,01(F-15)(IP-10) F= P.T.200 Determinacin de composicin minerales Presencia de materia orgnica Presencia de sulfatos y cloruros
La oportunidad de medicin de las constantes fsicas debe estar especificada segn el tipo de suelo y el volmen de obra a ejecutar, Los resultados de la plasticidad y de la granulometra nos permiten suponer aprox. contenidos de humedad ptima del proctor, valores esperables del CBR, actividad de hinchamiento, Nos permite saber las humedades de mezclado antes de la compactacin Las determinaciones llevan 48 horas Influencia del operario y equipos calibrados Los datos pueden agruparse por jornada, por tramo, por seccin de cantera y se puede hacer en obra, en cantera y en laboratorio central
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ENSAYO PROCTOR
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Segn VN-E5-93ENSAYO PROCTOR
ENSAYO PROCTOR
Segn VN-E5-93ENSAYO PROCTOR
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Segn VN-E5-93ENSAYO PROCTOR Secar muestra a 60 C Si es suelo fino emplear PT N4, si el retenido es mayor a 5 % se considera suelo granular y se usa PT . Si se debe correlacionar con el de valor soporte, el ensayo se realizar con el material que pase T y se compensar el retenido por ese tamiz por un mismo peso de suelo entre T y T N4 (si el material retenido por el T es inferior al 15 % se compensar el material en su totalidad, si es superior se compensar hasta dicho porcentaje y el resto se desechar).
Segn VN-E5-93ENSAYO PROCTOR
Segn VN-E5-93ENSAYO PROCTOR
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Relaciones humedad densidad
Variacin de la energa y de los tipos de compactacin
Segn VN-E5-93ENSAYO PROCTOR Para cada punto de la curva se deben preparar 2500 gr de suelo seco. Si el suelo no es muy plstico y no tiene partculas quebradizas se puede usar para todo el ensayo la misma muestra. Si no fuese as se debe preparar material por separado, cinco humedades diferentes y ascendentes, tres en la rama ascendente y dos en la descendente de la curva de humedad densidad. Si el material presenta dificultad para su homogeneizacin con el agua a agregar se debe preparar la muestra y dejarla reposar 24 horas.
Segn VN-E5-93ENSAYO PROCTOR Lograr compactar altura del molde + 1 cm Tomar muestra de humedad en el tercio medio Contar con peso del molde y volumen Calcular Humedad, Densidad Hmeda y Densidad Seca
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ENSAYO DE VALOR SOPORTE RELATIVO
Segn VN-E6-84VALOR SOPORTE RELATIVO E HINCHAMIENTO
Segn VN-E6-84VALOR SOPORTE RELATIVO Para determinar en laboratorio la capacidad de soporte de un suelo compactado con una mxima densidad seca y una humedad ptima. En realidad mide la resistencia al corte del suelo bajo una humedad y densidad controlada. La DNV define al valor soporte como la fuerza requerida para que un pistn normalizado penetre a una profundidad determinada como porcentaje de fuerza para una muestra patrn .
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Segn VN-E6-84VALOR SOPORTE RELATIVO El valor soporte corresponde a la penetracin del pistn de 2,5 mm. Si el valor de la penetracin a 5,1 mm es mayor que el anterior se deber repetir el ensayo. Si al repetir el ensayo el valor de la penetracin a 5,1 mm sigue dando mayor se tomar este valor como vlido y ser el que se informar.
Segn VN-E6-84VALOR SOPORTE RELATIVO Los ensayos se deben realizar en las condiciones ms desfavorables en que pueda estar el suelo, por esto se saturan las probetas durante 96 horas y adems se debe verificar el hinchamiento. El hinchamiento es el aumento porcentual de altura referido a la altura inicial, que experimenta una probeta de suelo cuando la humedad de la misma aumenta durante el perodo de inmersin.
Segn VN-E6-84VALOR SOPORTE RELATIVO
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Segn VN-E6-84VALOR SOPORTE RELATIVO 1. 2. 3. 4. Mtodo esttico a carga preestablecida Mtodo esttico a densidad prefijada Mtodo dinmico N 1 ( simplificado) Mtodo dinmico N 2 ( completo)
Segn VN-E6-84ESTATICO A CARGA PREESTABLECIDA Muestra de aproximadamente 50 kg secada a 60 C Tomar PT . Si es necesario efectuar reemplazo del material entre T 1 y T con material entre T y T N4. Tomar suelo seco tal que al ser compactado tenga una altura de 12 cm (usar densidad seca del proctor). Se debern moldear 5 probetas de tal modo que se pueda trazar la curva humedad densidad similar al ensayo Proctor, con prensa de compactacin hasta una carga de 140 kg/cm2 (25400 kg). Se mantiene esta carga durante un minuto y luego se descarga lentamente.
Segn VN-E6-84DETERMINACION DE HINCHAMIENTO Sobre la placa base perforada. Se coloca la placa metlica perforada provista de vstago regulable. Se colocarn las sobrecargas, cuyo nmero deber ser especificado o usar 4,54 kg (equivalente al peso de un pavimento de H de 12,5 cm de espesor). Colocar conjunto sobre capa de arena. Montar trpode y comparador de dial tocando el vstago. El nivel de agua se debe mantener constante por encima del borde. Registrada la lectura inicial y final efectuar clculos.
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Segn VN-E6-84RESISTENCIA A LA PENETRACION Colocar sobrecarga por pavimento (no menor que 4,54 kg), redondear a mltiplos de 2,27 kg. En caso de que la probeta haya sido sumergida, la carga ser igual a la aplicada durante la inmersin. Se apoya el pistn de penetracin con una carga pequea. La velocidad de carga aplicada al pistn de penetracin ser de 1,25 mm/min. Se anotarn las lecturas de carga, en los siguientes niveles de penetracin: 0,65 - 1,25 - 1,90 - 2,50 - 3,10 3,75 - 4,40 - 5,00 - 7,50 - 10,00 y 12,5 mm Tomar muestra de humedad.
Segn VN-E6-84
Segn VN-E6-84
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Segn VN-E6-84CALCULOS Y GRAFICOS Curva tensin (MPa, eje Y) vs. deformacin (mm, eje X). Si es cncava hacia arriba, corregir trazando una recta tangente a la mayor pendiente de la curva y trasladar el origen al punto en que la tangente corta la abscisa. Usando los valores de tensin calcular VSR para 2,5 mm y 5 mm (dividiendo por 6,9 MPa y 10,3 MPa y multiplicando por 100) Usando los datos obtenidos dibujar la curva VSR contra densidad seca (en suelos granulares, slo con la penetracin de 5 mm, en suelos arcillosos 2,5 y 5 mm. de penetracin) Determinar el VSR correspondiente a una densidad seca preestablecida.
Segn VN-E6-84
Segn VN-E6-84
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Segn VN-E6-84METODO ESTATICO A DENSIDAD PREFIJADA Material PT . Reemplazo de retenido T material entre T y T N4. con
Molde de 15,24 cm de dimetro y la altura de 12 cm (volumen 2189 cm3). Pss = 2189 * ds Se emplea suelo en la humedad ptima. Compactar en base sin perforaciones en prensa hasta que quede probeta de altura 12 cm. Inmersin y ensayo.
Segn VN-E6-84METODO DINAMICO N 1 SIMPLIFICADO Compactar de tres a cinco probetas en un rango de 90 a 100% de la densidad seca mxima con suelo con humedad ptima. Se compacta mediante 5 capas cada una con energa de compactacin distinta (56, 25 y 12 golpes). Pisn de 4,5 kg y altura de cada de 45,7 cm. Dos probetas por condicin. Inmersin y ensayo.
Segn VN-E6-84
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Segn VN-E6-84METODO DINAMICO N 2 COMPLETO Como en el mtodo simplificado pero variantes. Suelos sin retenido T secar 110 kg de muestra y con retenido 220 kg. Dividir en 18 partes iguales y humedecer con 3 diferentes porcentajes de agua. Compactar para cada contenido en cinco capas de 56, 25 y 12 golpes. Ensayo.
Segn VN-E6-84OBSERVACIONES Suelos plsticos, curado de 24 horas, en suelos de baja plasticidad plazo menor. Si la densidad a la cual se requiere el VSR, es menor que la obtenida mediante 10 golpes de pisn, se compacta con la energa correspondiente. Suelo de zonas desrticas (precipitaciones anuales son inferiores a 50 mm no nieva) se puede eliminar inmersin. En suelos que absorben fcilmente humedad, se permite inmersin ms corta, no menor de 24 horas.
Segn VN-E6-84OBSERVACIONES Para suelos del tipo A-3, A-2-5, y A-2-7, el procedimiento a aplicar (inmersin o no), debe quedar a criterio del ingeniero responsable del estudio. Para suelos del tipo A-4, A-5, A-6, A-7, cuando el VSR en 5 mm es mayor que en 2,5 mm, repetir el ensayo. Si los ensayos previos o el ensayo de chequeo entregan un resultado similar, emplear la razn de soporte de 5 mm de penetracin. Para suelos del tipo A-1, A-2-4, y A-2-6, se calcula el VSR slo para 5 mm de penetracin.
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Sobre muestras inalteradasPara determinar VSR de un suelo cohesivo en estado natural. Se tomarn tres muestras inalteradas, empleando moldes VSR con collarn de bordes cortantes. Consiste en ir comprimiendo o hincando el molde contra la superficie del terreno y retirar el suelo de alrededor del molde. Se enrasan ambas caras de la muestra y se les vierte parafina. El peso unitario y la humedad debern ser determinados por ensayo de densidad in situ, en un lugar prximo.
VSR in situSector donde no haya piedras mayores a 3/4". Remover el material suelto y nivelar la superficie. Colocar sistema de reaccin montando un gato, con anillo dinamomtrico y pistn, en forma vertical, aplicando la reaccin con un vehculo cargado u otro sistema. Se colocan los anillos de sobrecarga directamente al suelo y se carga el pistn al suelo. Se debe instalar un dial comparador para registrar las lecturas de deformaciones, en un punto que permanezca constante e inmvil (por ejemplo una viga empotrada al suelo en apoyos de hormign).
VSR in situ
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DETERMINACION DE MODULO RESILIENTE
Mdulo resiliente Representa el estado de solicitacin de la estructura Es el valor mas adecuado para la modelizacin de clculo
Frecuencia asociada a la velocidad del vehculo
Celda triaxial1- 3=
tensin de confinamiento en suelos finos volumtrica
F3=
1+ 2 + 3=tensin
La desviacin vertical de dos componentes
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Celda triaxial
p=permanente r=resiliente
que se recupera al retirar la carga
Mr suelos finos
Mrd
d r
1
3
Mr
k1
k2 d
en donde
d
1
2
y k1,2 son constantes del material
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Aumenta Cuandod
3
aumenta Mr3
alto menor sensibilidad al
Contenido de humedad N de ciclos
Materiales granulares
Mr3 1
k12
k2 33
k1, 2
Se suele tener
d=
cte = 6 psi y varias humedades
Mr in situ por deflexiones Mr efectivo segn poca del ao
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Ensayo triaxial con cargas repetidas
3=0,03MPa d1=tensin
desviada=5000 ciclos
d2=500 ciclos mas sd1 d1
y
d2
oscilan 0,03 y 0,18 MPa
Grados de saturacin variables 85 a 95 %
DETERMINACION DE DENSIDAD DE COMPACTACION
Segn VN-E8-66METODO DE CONO DE ARENA
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Segn VN-E8-66METODO DE CONO DE ARENA Secar en estufa de 25 kg. Separar la fraccin entre T N 20 y T N 30. Se pesa el molde (P1) se verifica su volumen (V1). Montar el aparato de densidad sobre el molde. Se deja escurrir la arena hasta llenar. Enrasar cuidadosamente el molde, repetir hasta obtener tres pesadas que no difieran entre s ms de 10 gr. Promediando se obtiene el peso del molde con arena (P2). PUV = ( P2 - P1 ) / V1 ( gr/cm3)
Segn VN-E8-66METODO DE CONO DE ARENA Se llena el aparato de densidad con arena registrando el peso del conjunto. Se coloca la placa base sobre una superficie plana, montando en ella el aparato de densidad. Se abre la vlvula y se espera hasta notar que la arena ha parado de fluir. Finalmente se registra el peso del aparato de densidad ms la arena remanente (P4). Calcular el peso de arena (P5) para llenar el cono: P5 = P3 - P4 (gr) Repetir para determinar promedio.
Segn VN-E8-66METODO DE CONO DE ARENA Alisar en el lugar donde se va a realizar la densidad, eliminar material suelto con el pincel. Apoyar el embudo del cono y marcar su contorno, retirar. Realizar el agujero con paredes lisas y verticales, profundidad igual al espesor a controlar. Depositar suelo extrado en un recipiente hermtico. Vaciar en el cono un peso conocido de arena. Dejar escurrir la arena hasta que se determinar peso de la arena remanente (P9). detenga,
Determinacin de la masa seca de material extrado.
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Segn VN-E8-66METODO DE CONO DE ARENA Calcular arena en pozo como: P arena inicial P arena remanente P arena en cono.
Calcular volumen del pozo como: P arena en pozo / PUV arena suelta Calcular densidad del suelo como: P suelo seco / V del pozo
Segn VN-E8-66OBSERVACIONES Si no se cuenta con una arena entre T N 20 y T N 30 se pueden elegir cualesquiera de los tamices de la serie siempre que sean seguidos y que la arena no sea muy fina y pueda obstruir el robinete. En el momento de ensayo, se debe evitar cualquier tipo de vibracin. En suelos en que predominan las partculas gruesas es recomendable determinar la humedad sobre el total del material extrado.
Mtodo del volumenmetro
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Mtodo del volumenmetroSe obtiene directamente el volumen del agujero dejado por el suelo que se ha extrado. Empleo de un cilindro graduado, se lee el volumen de agua bombeado que llena una membrana de ltex que se llena de agua y que por medio de una presin conveniente se conforma a la superficie del pozo que se practique. Como desventaja se encuentra la posibilidad de ruptura de la membrana de ltex o la imprecisin en adaptarse a las paredes del pozo en suelos granulares. El plato del aparato no se debe mover durante todo el ensayo. Volumen del pozo = Lectura b Lectura a
Mtodo del densmetro nuclear
Mtodo del densmetro nuclearPor interaccin de los rayos gamma provenientes de una fuente radiactiva y los electrones de las rbitas exteriores de los tomos del suelo, la cual es captada por un detector gamma. Como el nmero de electrones en un suelo es proporcional a la densidad de ste, se correlaciona el nmero de rayos gamma dispersos con el de rayos detectados por unidad de tiempo, el cual es inversamente proporcional a la densidad hmeda del material. La lectura es convertida a densidad hmeda por medio de una curva de calibracin del equipo. Por conteo de hidrogeno se determina humedad (pruebas comparativas).
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Mtodo del densmetro nuclearExisten tres formas para las determinaciones, retrodispersin, transmisin directa y colchn de aire (espesores aproximados de 50 a 300 mm).
Mtodo del densmetro nuclearMETODO DE RETRODISPERSION El lugar a ensayar, deber ser removido de todo material suelto y disgregado. El rea para acomodar el medidor debe alisarse (mximo hueco por debajo del medidor no de 3 mm, rellenar con arena fina). para emparejar la superficie.
Mtodo del densmetro nuclearMETODO DE TRANSMISION DIRECTA La fuente emisora est alojada dentro de una sonda que se inserta en incrementos de 50 mm, en un agujero hecho con anterioridad en el material a medir. La sonda al ser removida a la marca de profundidad deseada, deber quedar en ntimo contacto con la pared del agujero al momento de realizar las lecturas.
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Mtodo del densmetro nuclearMETODO DE COLCHON DE AIRE El equipo medidor se coloca sobre unos soportes o espaciadores que producen un espacio vaco (colchn de aire) entre la base del medidor y el rea de la superficie de terreno a ensayar. Se requiere adems tomar una o ms lecturas en la posicin de retrodispersin para chequear las mediciones.
Penetrmetro Dinmico de Cono
Obtencin Dn=mm/golpe
CBR Correlacin Dsmax Hopt
Penetrmetro Dinmico de Cono
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Penetrmetro Dinmico de Cono
OTROS ESTUDIOS Y ENSAYOS CARACTERISTICOS
Resistencia a Compresin Inconfinada
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Resistencia a Compresin Inconfinada
Rc = P/a
Absorcin por capilaridadSobre probetas con humedad optima Por capilaridad sobre manto saturado normalizado Determinacin a 7 das
Agregados para estabilizacionesLas determinaciones mineralgicas y composicionales
La presencia de materia orgnica Los suelos finos y lajosos Los suelos arenosos y friccionales Su respuesta frente a la compactacin
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Los agregados en la obra vialNaturales o de trituracin de rocas: Proceso de explotacin Tipos de rocas principales en la construccin vial: Granitos Caliza Calcreos Cuarcticos Basaltos Formas comerciales
COMO CONOCER UN AGREGADO GRUESO Tamiz N 4 como medio de clasificacin
COMO CONOCER UN AGREGADO GRUESO
Caracterizacin mineralgica mediante la realizacin de corte delgado y observacin en microscopio En base a ello determinacin del carcter cido o basico del mineral Deteccin de presencia de silicatos para valoracin de adherencia con ligantes.
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SiO2 > 66 % Material agregado cido. NEGATIVO. SiO2 entre 55 y 66 % Material agregado NEUTRO. SiO2 < 55 % Material agregado bsico. POSITIVO.
ENSAYO DE CORTE DELGADO
Microfotografa con nicoles cruzados. Se observan cristales de plagioclasa bastante lmpida y de piroxeno con su hbito y coloracin caracterstica marrn; en forma diseminada aparecen numerosas tablillas de plagioclasas y pequeos cristales de piroxeno de iguales caractersticas composicionales que los mayores, todos ellos dispuestos en la matriz de la pasta vtrea.
ENSAYO DE CORTE DELGADO
Microfotografa con nicoles cruzados. Se observa adems los cristales de plagioclasas grisceos prcticamente no alterados, los de piroxeno con su alta birrefringencia y coloracin rojiza.
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ENSAYO DE CORTE DELGADO
La presencia de piroxenos de coloracin marrn, a pesar de combinarse con plagioclasa lmpida, puede inducir a una disminucin de la adherencia superficial en el par rido ligante. Se aconseja trabajar con un mejorador de adherencia para ridos con adecuado control de calidad, en una dotacin que puede variar entre 0,5 % y 1,3 % sobre el porcentaje de ligante asfltico.
Indice de lajas del rido grueso.
Porcentaje de partculas con dos o mas caras de fractura.
DESGASTE LOS ANGELES
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COMO CONOCER EL ARIDO FINO
EQUIVALENTE ARENA
RIEDEL WEBER
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Segn VN-E7-65ANALISIS GRANULOMETRICO
Segn VN-E7-65ANALISIS GRANULOMETRICO Tomar muestra secada a 110 5 C
Segn VN-E7-65ANALISIS GRANULOMETRICO
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Segn VN-E7-65ANALISIS GRANULOMETRICO Casos: material limpio material con pelcula adherida a las partculas o mezclado con material cohesivo
Segn VN-E7-65ANALISIS GRANULOMETRICO Caso 1: material limpio Realizar ensayo comenzando con los tamices de mayor abertura hasta llegar al T N 4 Si el material pasante es menor a 1500 gr se prosigue el tamizado por los tamices inferiores. Si la cantidad pasante por el T N 4 es mayor a 1500 gr se toma por cuarteo una cantidad inferior se pesa y se prosigue el ensayo pasando por los tamices inferiores anotando los pesos retenidos en cada tamiz.
Segn VN-E7-65ANALISIS GRANULOMETRICO Caso 2: Se debe sumergir el material en agua durante 24 horas. Se coloca la muestra en el tamiz 200 y se procede al lavado hasta que el agua salga limpia. El material retenido en el tamiz 200 se deposita en una bandeja y se coloca a horno durante 24 horas hasta peso constante.
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Segn VN-E13-67P.E. APARENTE Y ABSORCION AGREGADO GRUESO
Segn VN-E13-67P.E. APARENTE Y ABSORCION AGREGADO GRUESO La muestra se cuartea hasta 5 kg Se elimina por lavado el PT N 4 Se sumerge el material en un recipiente durante 24 horas Se seca con un pao absorbente para eliminar la humedad superficial Se determina el peso de la superficie seca (Ph) muestra saturada a
Se coloca en el cesto de alambre y se pesa el conjunto sumergido en agua (Psum)
Segn VN-E13-67P.E. APARENTE Y ABSORCION AGREGADO GRUESO Se pesa el canasto solo sumergido y se resta del peso del conjunto La muestra se lleva a estufa a 110 C hasta peso constante Se pesa y se obtiene el peso seco (Ps)
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Segn VN-E14-67P.E. APARENTE Y ABSORCION AGREGADO FINO
Segn VN-E14-67P.E. APARENTE Y ABSORCION AGREGADO FINO La muestra se cuartea 1 kg Se elimina todo el material que retiene el tamiz N 4 Se lava para eliminar el polvo y se sumerge durante 24 horas Se seca parcialmente, se vuelca dentro del molde troncocnico y apisona suavemente con 25 golpes la superficie del agregado y se observa el tronco de cono formado Si el tronco de cono conserva la forma el agregado no esta saturado con la superficie seca
Segn VN-E14-67P.E. APARENTE Y ABSORCION AGREGADO FINO Repetir hasta que el tronco de cono se desmorone Se pesa 500 gr de la seca (Ph) muestra saturada a superficie
Se coloca en el matraz aforado que debe tener 200 cm3 de agua y se completa con agua hasta la marca de los 500 cm3 tomando cuenta del volumen de agua empleado Se seca el agregado en estufa constante (Ps) a 110 C hasta peso
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Segn VN-E16-67CUBICIDAD
Segn VN-E16-67CUBICIDAD Segn curva granulomtrica cuartear el agregado seco hasta: 12 kg para la curva A, 6 kg para la curva B y C, 2 Kg para la curva D
Segn VN-E16-67CUBICIDAD Cada fraccin ser tamizada por la criba reductora I y II de su tamao directriz que es la criba por la que pasa. Tipo I = del dimetro Tipo II = 1/3 del dimetro La sumatoria de los porcentajes retenidos en la criba reductora I, ms la mitad de la sumatoria de los retenidos por la criba reductora II, divididos por 100 y por el nmero de tamaos directrices correspondientes es el factor de cubicidad
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ESTABILIZACION DE SUELOS
Posibilidades de un Ingeniero frente a suelos de bajas condiciones
Utilizar el material como de bajo aporte Sustituir el material Modificar sus propiedades (estabilizar)
Sustitucin del material CanterasEl concepto de cantera La explotacin de las canteras Ubicacin de los yacimientos segn las obras Criterios de explotacin Estudios de yacimientos
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Canteras
Canteras
Tipos de estabilizacionesEstabilizacin mecnica (Compactacin y mezcla de suelos, etc.) Estabilizacin por drenaje Estabilizacin por medios elctricos Estabilizacin por calor y calcinacin Estabilizacin qumica (Cemento, cal, asfalto, otros productos)
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Propiedades de los suelos estudiadas al estabilizar
Estabilidad volumtrica Resistencia Permeabilidad Compresibilidad Durabilidad
Estabilidad volumtrica Relacionada con suelos reactivos Transformacin de la masa reactiva en masa rgida o granulada Resistencia Reducida en suelos orgnicos
Permeabilidad Reducible con compactacin, inyeccin, defloculantes, emulsiones Compresibilidad Comunmente se disminuye con la compactacin Durabilidad Representada por la resistencia al intemperismo o abrasin del trnsito En suelos naturales y estabilizados (Ataque de sulfatos a los cementos)
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Compactacin de suelosEs una forma de estabilizar Conferir estructura Compresibilidad
Para cada forma de compactacin un resultado distinto en la estructura y respuesta de la capa.
Compactacin de suelosInfluye: La naturaleza del suelo El mtodo de compactacin Esttico Amasado Por golpe Vibracin Oscilacin La energa especfica (en laboratorio y en campo) El contenido de agua del suelo
Compactacin de suelosEl sentido en que se recorra la escala de humedades al ejecutar la compactacin El contenido inicial de agua del suelo La recompactacin La temperatura
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Compactacin de suelos
La curva de compactacin
Compactacin de suelosProceso de compactacin de campo:
Por amasado Por presin Por impacto Por oscilacin Mixtos
Compactacin de suelosPor amasado: El pata de cabra
Los hay de arrastre y autopropulsados
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Compactacin de suelos
Buena distribucin de partculas en suelos finos Distribucin uniforme de la energa Liga adecuada entre capas sucesivas
Compactacin de suelos
Efecto del N de pasadas
Compactacin de suelosE = rendimiento = (a h v) / 10 n a = ancho del rodillo h = espesor de la capa compactada v = velocidad en Km/h n = nmero de pasadas
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Compactacin de suelosPATA DE CABRA AUTOPROPULSADO
Compactacin de suelos
Compactacin de suelosCompactacin por compresin:
Rodillos lisos Remolcados y autopropulsados
Peso entre 14 a 20 tn ambos de 3 a 13 tn
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Compactacin de suelosRODILLO LISO PEQUEO PEQUE
Compactacin por compresin: Rodillos neumticos: Peso del rodillo Presin de inflado 1 o 2 ejes y plataforma de corte. 3 a 5 u 8 ruedas
Compactacin de suelosEn todos los casos es importante en la variacin de la compactacin con el contenido de humedad
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Compactacin de suelosNEUMATICO DE TIRO
Compactacin de suelosNEUMATICO AUTOPROPULSADO
Compactacin de suelosCombinacin de pata de cabra y neumtico:
Pata de cabra aporta ms eficiencia y permite compactar suelos ms gruesos Pata de cabra, mejor liga entre capas Los neumticos capas ms gruesas y a mayor velocidad El pata de cabra para que alcance velocidades altas (25 km/h) pata prismtica para profundidad
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Compactacin de suelosCompactacin por impacto: Corta transmisin del esfuerzo
Cada a mano o con sistema neumtico de 30 a 1000 kg
Compactacin de suelosCompactacin por vibracin: Sistema hidrulico pulsativo Frecuencia de vibracin ptima 1,5 a 2 ciclos.minuto La amplitud Empuje dinmico de cada impulso La carga muerta La forma y tamao del rea de contacto La estabilidad del equipo Humedad
Compactacin de suelosSe puede trabajar con capas de mayor espesor Disminuye el N de pasadas Reduccin de friccin interna en la zona superior Cuidados con el exceso de vibracin Relacin con la capa de abajo
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Compactacin de suelosMs eficiencia en suelos granulares
Compactacin de suelosCompactador vibratorio liso:
Compactacin de suelos TIPOS
ANIMACION
ANIMACION
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Compactacin de suelos
Compactacin de suelos
Compactacin de suelos
OSCILACION
VIBRACION
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Compactacin de suelos
Compactacin de suelos
VIBRACION
OSCILACION
VIBRACION
Compactacin de suelos
ANIMACION
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Agentes estabilizantesCemento Cal Emulsiones asflticas Aditivos qumicos de suelos Puzolanas Polmeros Ligantes Escorias Agregados Suelos de buena calidad o aptitud vial Reclamado de capas de rodamiento
Estabilizacin granulomtricaDe suelos por mezcla con otros Valores ptimos de contenido de finos
Estabilizacin granulomtricaSe busca establecer: Altos valores soporte y buena deformabilidad Relaciona flexible rgido flexible flexible
Los agregados permiten desarrollar a la mezcla Cohesin Friccin Trabajabilidad
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Estabilizacin granulomtricaUna fase dispersa granular y una dispersante cohesiva.
Ret. 10 Pasa 100 Pasa 200
fraccin gruesa Ret. 200 fraccin media
fraccin fina
Con o sin cemento.
Estabilizacin granulomtricaRet. 10 > 50 % asegura dispersin estabilizacin mecnica El suelo seleccionado Aporta cohesin y resistencia al corte y la impermeabiliza
Friccin por la parte granular cohesin + friccin Adecuada dosificacin
Estabilizacin granulomtrica
Curva contnua sin inflexiones La curva responde a la ecuacin de Fuller
% para.c / .tamiz 100 *
abertura.tamiz tamao.mximo
Las curvas lmites se aproximan a la curva de Fuller
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Estabilizacin granulomtrica
Estabilizacin granulomtricaA efectos de mejorar la cohesin Se limitan as la fraccin limo y la fraccin arcilla para que los cambios volumtricos de la arcilla se den dentro del limo Se expresa en la razn finos % pasa n 200 %pasa n 40 menor o igual a 0,5
CORREGIR LA CURVA DE FULLER EN EL TAMIZ 40
Estabilizacin granulomtricaPorcentaje que pasaTipo B Tamiz N Tipo A base o superficie de rodamiento base 2" tam. Max. base 1" tam. Max. Tipo C base o sup. de rodamiento
2" 1 1/2" 1" 3/4" 3/8" 4 10 20 40 200
100 55 - 90 35 - 70 8 - 25
100 70 - 100 55 - 85 50 - 80 40 - 70 30 - 60 20 - 50 10 - 30 5 - 15
100 70 - 100 50 - 80 35 - 65 25 - 50 15 - 30 5 - 15
100 70 - 100 35 - 80 25 - 50 8 - 25
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Estabilizacin granulomtricaEn cuanto a los finos, en general:
LL < 25 IP < 6
Influencia del sistema suelo agua
Cuanto ms sean los finos y cuanto mayor actividad tengan menor ser su participacin. X . IP < 215 X = porcentajes de finos que pasa el tamiz 40
Estabilizacin granulomtricaMATERIALES HABITUALMENTE UTILIZADOS Agregado grueso granitos cuarcitas basaltos Fracciones 30:50 10:30 6:20 6:12
Agregados finos Friccional arena silcea arena de trituracin 0:4 0:6 3:9 Suelos seleccionados
Cohesin Agua
Estabilizacin granulomtricaLA ADICION DE CEMENTO
Aporte de estabilizacin Sin confinamiento lateral Durabilidad Impermeabilidad
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Estabilizacin granulomtrica
Estabilizacin granulomtricaEn Laboratorio Compactacin por Proctor Modificado o excepcionalmente Proctor Estndar (segn rido) Resistencia a compresin simple (probetas de 10 cm de dimetro o 5 cm excepcionalmente) Plasticidad VSR
Estabilizacin granulomtricaEJECUCION Distribucin del agregado grueso e intermedio Distribucin del suelo Humectacin segn valores de referencia Control de plasticidad de finos y de PT N40 Mezclado con motoniveladora Homegeneizar ridos Homogeneizar humedad Adicin si corresponde del cemento
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Estabilizacin granulomtricaCARGADORA (NEUMATICO)
Estabilizacin granulomtricaCARGADORA (NEUMATICO)
Estabilizacin granulomtricaCARGADORA (ORUGA)
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Estabilizacin granulomtricaRETROEXCAVADORA (FIJA)
Estabilizacin granulomtricaRETROEXCAVADORA(NEUMATICO)
Estabilizacin granulomtricaMOTONIVELADORA
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Estabilizacin granulomtricaESCARIFICADORA
Estabilizacin granulomtricaMINICARGADORA
Estabilizacin granulomtricaCONTROLES DURANTE LA EJECUCIN Porcentaje de cemento (si tiene) Espesores de mezclado (rendimiento) Homogeneidad del mezclado Tiempo de mezclado Humedad
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Estabilizacin granulomtricaDespus del mezclado y compactado Densidad Espesor Resistencia a compresin
Estabilizacin granulomtricaPROCESO DE CURADO Los riegos de agua Los riegos asflticos
Estabilizacin granulomtricaCaso particular RECICLADO DE PAVIMENTOS EN FRO tcnicas de recuperacin en donde se tritura, pulveriza y mezcla la seccin del pavimento que es completamente flexible, con la posible incorporacin de los materiales subyacentes y material de aporte virgen, resultando una capa de base estabilizada con el agregado de aditivos que permitan mejorar la calidad de la capa
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Estabilizacin granulomtricaRECICLADO DE PAVIMENTOS EN FRO Reciclado profundo de pavimentos con cemento Reciclado superficial de pavimentos con emulsin asfltica Reciclado profundo de pavimentos con emulsin asfltica
Estabilizacin granulomtricaRECICLADO DE PAVIMENTOS EN FRO Clasificacin Tabla de Ponts et CahussesRECICLADO LIGANTE EMULSIN DE ASFALTO BLANDO EMULSIN DE ASFALTO BLANDO O REGENERANTE EMULSIN DE ASFALTO REGENERANTE CONGLOMERANTE HIDRULICO O MIXTO MAT. A RECICLAR 3 4 cm de capa asf ltica y capa de base 4 8 cm de capa asf ltica y de base Slo capas asf lticas Toda la capa asf ltica y gran parte de la base
CLASE I
CLASE II
CLASE III
CLASE IV
Estabilizacin granulomtricaRECICLADO DE PAVIMENTOS EN FRO CLASE IV (CON CEMENTO) CAMPO DE APLICACIN Reciclado profundo Capa de rodamiento y base Espesores entre 15 y 30 cm Mnimos Profundidad mnima de reclamado Tres veces el tamao mximo nominal
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Estabilizacin granulomtricaRECICLADO DE PAVIMENTOS EN FRO PARTICULARIDADES No emplear cementos de aluminato de calcio (rf) Evitar altos contenidos de cementos Descartar materiales con IP>10 o corregirlos No permitir humedades de compactacin > 75 % de la de saturacin Reduccin de la velocidad de secado Apertura al trnsito Densidad in situ 7 das 97% de Dss mx.
Estabilizacin granulomtricaRECICLADO DE PAVIMENTOS EN FRO DISEO DE MEZCLAS TAMIZ 1 3/4 3/8 N 4 N 10 N 40 N 200 CURVAS LMITES 100 70 50 35 25 15 100 80 65 50 30
5 - 15
Estabilizacin granulomtrica
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Estabilizacin granulomtrica
Estabilizacin granulomtrica
Estabilizacin granulomtrica
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Estabilizacin granulomtrica
Estabilizacin granulomtricaFOTO INCORPORACION DE CAL
Estabilizaciones con aditivos
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Estabilizacin con cementoReaccin del cemento con los componentes silicios de los suelos Produce una conglomeracin que liga gravas, arenas y finos Disminucin de porosidad y plasticidad Aumento de resistencia y durabilidad No aplicable a suelos orgnicos (>2%) ni con presencia de sulfatos ni sustancias de agua Lmites: PT N200 < 50% LL < 40% IP < 12% T. Max < 1/3 espesor de capa
Estabilizacin con cementoReaccin del cemento con los componentes silicios de los suelos Hidrato de calcio en agua libera iones de calcio que lo toman las laminillas de arcillas Con ello disminuye la porosidad y la plasticidad
La materia orgnica posee cidos orgnicos que captan los iones de calcio
Estabilizacin con cementoLos Montmorillonticos son los mas reactivos y le siguen las Illitas y la Caolinitas
Finura de la arcilla Finura del cemento
Si es muy plstico primero con cal
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Estabilizacin con cementoAspectos a determinar: Cantidad de cemento necesaria Cantidad de agua a agregar Densidad de compactacin
Criterios de dosificacion plasticidad PUV y Densidades de compactacin Resistencia Ciclos de Durabilidad
Estabilizacin con cemento
Aumento de resistencia con el tiempo
Estabilizacin con cementoMtodo constructivo: Escarificacin, pulverizacin y pre-humedecimiento del suelo Dosificacin y aspercin del cemento Aplicacin del agua Mezclado de materiales Compactacin Acabado Curado
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Estabilizacin con cementoIMPORTANTE
Tiempo mximo de mezclado Tiempo de habilitacin al trnsito Curado
Estabilizacin con cemento
Estabilizacin con cemento
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Estabilizacin con calFormas ms antigua de estabilizacin Efecto bsico. Constitucin de silicatos de calcio por accin qumica de la cal sobre los minerales de la arcilla formando compuestos cementadores
Publicacin N 48 D.V.B.A. 1965CAL UTIL VIALSe toman aprox. 2 kg de cal Se pesan 3gr de cal de la porcin Se transfiere a un vaso de precipitacin de 400 ml Se agregan lentamente 150 ml de agua destilada con agitacin mecnica o magntica Se comienza la titulacin con HCI 1,0 N, utilizando potencimetro con electrodos de vidrio. Hasta alcanzar pH = 9 agregar el cido por goteo rpido al principio (aproximadamente 12 ml por minuto) y luego moderadamente.
Publicacin N 48 D.V.B.A. 1965CAL UTIL VIALAl llegar a pH = 9 o inferior se continua la titulacin agregando ms solucin al ritmo de aproximadamente 0,1 ml, esperar medio minuto y registrara la lectura, as sucesivamente hasta llegar al pH = 7 que se mantenga durante unos sesenta segundos. Anotar el consumo total de cido hasta pH igual a 7.
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Publicacin N 48 D.V.B.A. 1965CAL UTIL VIALSiendo n la cantidad total de mililitros de solucin HCI hasta pH = 7 se tiene para un peso de muestra de 3gr.:
Porcentaje de C.U.V. expresado en hidrxido de calcio:
Ca (OH)2 {%}= 0,037 x n x N1 x 100 3
Publicacin N 48 D.V.B.A. 1965REQUISITOS DE FINEZAMximos permisibles: Retenido en tamiz N 50 = 0,5 % Retenido en tamiz N 80 = 5,0 % Retenido en tamiz N 200 = 15,0 %
Estabilizacin con cal
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Estabilizacin con cal2 reacciones
1) Captacin de iones de calcio. Adsorcin de la cal por las partculas de arcilla con floculacin miscible de la fraccin arcillosa (se produce en horas) 2)La fuerza cementante (puzolnica). Componentes alumnicos, iones de calcio con los silicatos del suelo (silicatos de calcio). Accin puzolnica de la cal en presencia de agua (se produce en das)
Estabilizacin con calLa accin de la cal Reduccin de la humedad Disminucin de la plasticidad Modificacin de la granulometra Aumento de la resistencia en tiempos
Disminucin del valor del proctor Aumento de la humedad ptima Disminucin del hinchamiento Aumento del VSR
Estabilizacin con cal
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Estabilizacin con emulsinLas emulsiones asflticas:
Dispersin de asfalto en agua Betn Emulgente Aditivo Modificador Agua
Estabilizacin con emulsinIdeal para suelos friccionales Generan una buena impermeabilidad Excelente durabilidad Aprovechamiento de suelos locales
Estabilizacin con emulsinProbetas suelo-arena-emulsin:
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ESTABILIZACION CON EMULSION
Ideal para suelos friccionales Genera una buena impermeabilidad Excelente durabilidad Aprovechamiento de suelos locales
Estabilizacin con emulsinLas arenas Alto valor friccional Permeables Sin estabilidad
Los suelos cohesivos
Alta cohesin
La combinacin de suelos es una buena tcnica para lograr la estabilizacin. La mezcla de arena y suelo Comportamiento estructural
ESTABILIZACION CON EMULSION
Las emulsiones asflticas: Dispersin de asfalto en agua Betn Emulgente Aditivo Modificador Agua
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Estabilizacin con emulsinLa rotura de la emulsin
Evaporacin del agua Reaccin fsico-qumica entre el emulsificante y la superficie del rido Desaparicin de iones del tensiactivo Se tapiza la superficie del rido con emulsificante Relacin con el clima (T y H.R.)
ESTABILIZACION CON EMULSION (LENTA)SOBRE LA EMULSION
SOBRE EL RESIDUO
ESTABILIZACION CON EMULSION (SUPERESTABLE)SOBRE LA EMULSION
SOBRE EL RESIDUO
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Estabilizacin con emulsinMtodo de dosificacin: Analizando una accin impermeabilizante Analizando el aporte estructural
Principio: Que el suelo llene los vacos de la arena PUV/PE Se halla la relacin suelo arena
Estabilizacin con emulsinEl moldeo esttico y la energa de compactacin
Emedio=140,77 kg.cmEl moldeo a doble pistn se realiza con nico proctor
Estabilizacin con emulsinDeterminar agua de preenvuelta Incorporacin de la emulsin en % creciente Absorcin por capilaridad Resistencia a compresin inconfinada
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Estabilizacin QumicaMINERALES DE LA ARCILLA La mayor parte de ellos son filosilicatos Los filosilicatos poseen estructura laminar.
Adems de filosilicatos, en la arcilla del suelo aparecen menores proporciones de otros minerales y sustancias de naturaleza orgnica.
ESTABILIZACION QUIMICA DE SUELOS INTRODUCCIONPropiedades fsicoqumicas de los minerales de la arcilla Los minerales de la arcilla presentan unas propiedades fsicoqumicas inusuales debido a la combinacin de: Alta superficie especfica (morfologa laminar, tamao de partcula) Presencia de carga elctrica, por sustituciones en la red por defectos Por estas dos caractersticas, las partculas arcillosas pueden absorber agua y otros lquidos polares en proporcin importante as como fijar intercambiar cationes con el medio Las arcillas determinan la plasticidad del suelo, su capacidad de retener agua y nutrientes y la disponibilidad de sustancias qumicas para el desarrollo de las plantas.
Estabilizacin QumicaInteraccin de partculas de arcilla con agua+ - - - - - - - - - - - - + - - - - - - - - - - - - -
+ --------------- + - - - - - - - - - - - -
+ H2 OArcilla seca
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Hinchamiento
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Estabilizacin Qumica
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - --------------- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
+ H2 O
Suspensin coloidal Viscosidad
Estabilizacin Qumica
Hojuela de arcilla amplificada 15.000 veces
Estabilizacin QumicaSuperficies especficas de arcillas: Caolinita de elevada cristalinidad hasta 15 m2/g Caolinita de baja cristalinidad hasta 50 m2/g Halloisita hasta 60 m2/g Illita hasta 50 m2/g Montmorillonita 80-300 m2/g Sepiolita 100-240 m2/g Paligorskita 100-200 m2/g
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Estabilizacin Qumica
Algunos ejemplos de capacidad de intercambio catinico (en meq/100 g): Caolinita: Halloisita: Illita: Clorita: Vermiculita: Montmorillonita: Sepiolita-paligorskita: 3-5 10-40 10-50 10-50 100-200 80-200 20-35
Estabilizacin QumicaEstabilizacin de suelos Esta asociada a la eliminacin del agua pelicular (adsorbida)
Caractersticas de los aditivos a) Deriva dos del petrleo emulsiona dos yo sulfonados, org nicos, cidos b) Derivados polimricos, org nicos, alcalinos
Estabilizacin QumicaClase AAlto potencial de intercambio inico (++++) Intercambian sus cargas (+) con las de las part. (-) Se desprende el agua pelicular y drena (evaporacin y gravedad) Las partculas se aglomeran por atraccin electroqumica, sellan estructura porosa-capilar Aumento de densidad, resistencia, capacidad portante Disminucin de permeabilidad Reaccin permanente en general
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Estabilizacin Qumica
Clase B Forman polmeros tridimensionales hidrofbicos, en los capilares del material compactado, rechazando el agua
Ambos procesos se complementan con control de humedad y compactacin
Estabilizacin Qumica
ESCARIFICADO DEL SUELO
Estabilizacin Qumica
DISTRIBUCION PRODUCTO POR RIEGO
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Estabilizacin Qumica
ROTURA CON RASTRA DE DISCO
Estabilizacin QumicaDISTRIBUCION LATERAL CON MOTONIVELADORA
Estabilizacin Qumica
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Estabilizacin QumicaCOMPACTACION PATA DE CABRA
Estabilizacin Qumica
COMPACTACION CON RODILLO NEUMATICO (ALTERNATIVA)
Estabilizacin QumicaTERMINACION CON RODILLO LISO (ALTERNATIVA)
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Estabilizacin QumicaRECORTE CON MOTONIVELADORA
ESTABILIZACION QUIMICA DE SUELOS CONTROL DE BASES ESTABILIZADASDESCRIPCIN DE CARACTERSTICAS QUMICAS pH: mtodo potenciomtrico, expresado en unidades de pH (upH) Conductividad (Cond.): mtodo por censor (conductmetro), expresado en micro Siemens por centmetro (S/cm) Lixiviacin (EPA 1310/1311-EPTOX / TCLP): Ensayos de extraccin y lixiviacin, medidos en parte por milln (ppm) Hidrocarburos Totales (H.T.): Mtodo 3550 (EPA), de extraccin slido-lquido por sonicacin. Slidos Disueltos Totales (TSD): conductimtrico, expresado en mg/dm3 como residuo
Estabilizacin QumicaCONTROL DE CARACTERSTICAS QUMICAS Fosfato (PO4): mtodo colorimtrico, expresado como fsforo de fosfato en miligramos por decmetro cbico (P/PO4 mg/dm3) Amonio (NH4): mtodo colorimtrico, expresado como nitrgeno de amonio en miligramos por decmetro cbico (N/NH4 mg/dm3) Densidad (d): expresado como masa por unidad de volumen, en g/cm3, a temperatura ambiente Indice de refraccin (n): medido con refractmetro Abbe, a 25 C, expresado como ndice de refraccin relativo al agua destilada
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Estabilizacin QumicaCONTROL DE CARACTERSTICAS FISICO-MECANICAS Lmites: lmites de Atterberg (LL, LP, IP) PT 200: Pasa Tamiz N 200 Clasif.: Clasificacin de la Highway Research Board (HRB) Dss mx: Densidad seca mxima del Proctor Standart Wp: Humedad ptima obtenida del Proctor Standart Rci: Resistencia a la compresin inconfinada Absorcin: % de absorcin a 1, 3 y 7 das, a partir de la Wop V.S.R. : Valor Soporte Relativo Hincham.: Hinchamiento valorado en el VSR
Estabilizacin QumicaPara valor soporte relativo debe analizarse con metodologa propia para estos productos.
OCCOVI, Memorandum S. Obra Tramo experimental con estabilizante de suelo Polyses 9-1-7. Ing. Juan Biondini. DNV, Notificacin 15-11-6. Ing. Sandro Frgola. LEMaC Centro de Investigaciones Viales UTN
Estabilizacin QumicaPARA VSR SE MODIFICA VN-E6-84 EN DOS ASPECTOS:
Luego de incorporar todos los suelos con el agua del Proctor, y la dosis de estabilizante recomendada, se deja en una bolsa cerrada por 24 horas, para obtener una mayor uniformidad de la humedad en el pastn. Luego de moldeadas todas las probetas se dejarn expuestas a temperatura ambiente (no bajo accin directa del sol) por un periodo de 48 horas para que pierdan humedad antes de ser embebidas, segn las normativas para su ensayo. Alternativa de curado en estufa a 60C durante 24 horas.
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Estabilizacin QumicaSUELO NATURAL
Estabilizacin QumicaSUELO NATURAL + MUESTRA M2
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